प्रकाश का अपवर्तन (Refraction of Light)

परिचय

• प्रकाश का अपवर्तन (Refraction) एक महत्वपूर्ण गुण है।
• जब प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाता है तो वह अपने मार्ग से झुक जाता है।
• यह झुकाव दो माध्यमों की अलग-अलग ऑप्टिकल डेंसिटी के कारण होता है।

ऑप्टिकल डेंसिटी

• डेंस माध्यम: जिसमें प्रकाश धीमी गति से गुजरता है।
• रेयर माध्यम: जिसमें प्रकाश तेजी से गुजरता है।

अपवर्तकांक (Refractive Index)

• प्रकाश के अपवर्तन को मापने के लिए एक मानक है जिसे अपवर्तकांक कहते हैं।
• अपवर्तकांक (RI) को μ (mu) से दर्शाया जाता है।
• फॉर्मूला: (\mu = \frac{c}{v}), जहाँ c = प्रकाश की गति वायु में, v = माध्यम में प्रकाश की गति।
• अपवर्तकांक जितना अधिक होगा, माध्यम उतना ही अधिक डेंस और प्रकाश की गति उतनी कम।

अपवर्तन के नियम

• पहला नियम: घटना किरण, सामान्य और अपवर्तित किरण, सभी एक ही समतल में होते हैं।
• स्नेल्स लॉ: (\frac{\sin i}{\sin r} = \frac{\mu_2}{\mu_1})
  • जहाँ (i) = घटना कोण, (r) = अपवर्तन कोण, (\mu_1) और (\mu_2) क्रमशः पहले और दूसरे माध्यम के अपवर्तकांक हैं।
  • यह बताता है कि दो माध्यमों के लिए, (\frac{\sin i}{\sin r}) का अनुपात स्थिर रहता है।

महत्वपूर्ण बिंदु

• जब प्रकाश रेरर माध्यम से डेंस माध्यम में जाता है, तो वह सामान्य की ओर झुकता है।
• जब प्रकाश डेंस माध्यम से रेरर माध्यम में जाता है, तो वह सामान्य से दूर झुकता है।
• विशेष स्थितियाँ:
  • जब घटना कोण 0° होता है, तब अपवर्तन कोण भी 0° होगा।
  • यदि दो माध्यमों के अपवर्तकांक समान हैं, तो प्रकाश बिना किसी झुकाव के गुजरती है।

गणना उदाहरण

• ग्लास का अपवर्तकांक: यदि ग्लास का अपवर्तकांक 1.5 है, तो प्रकाश की गति वायु की तुलना में कितनी धीमी है, यह दर्शाता है।
• वाटर का अपवर्तकांक: 1.3333 है, जो दर्शाता है कि वायु की तुलना में प्रकाश की गति कितनी कम है।

प्रश्नोत्तर

• अपवर्तकांक की गणना: (\mu = \frac{c}{v})
• उदाहरण: यदि किसी माध्यम में प्रकाश की गति ज्ञात हो तो उसका अपवर्तकांक निकाल सकते हैं।

निष्कर्ष

• अपवर्तन का अध्ययन प्रकाश की गति और माध्यम की डेंसिटी पर निर्भर करता है।
• प्रकाश का अपवर्तकांक माध्यम की गुण और प्रकाश की गति को दर्शाता है।
• स्नेल्स का नियम और अपवर्तकांक के अनुपात का उपयोग कर विभिन्न प्रकाशीय परिघटनाओं का विश्लेषण कर सकते हैं।